2024浙江省中考科学一轮复习第17讲 金属(课件 30张PPT+学案+练习)

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名称 2024浙江省中考科学一轮复习第17讲 金属(课件 30张PPT+学案+练习)
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文件大小 4.0MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-01-30 23:16:08

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浙江省中考科学一轮复习:模块二 物质科学(一)化学
第17讲 金 属
1、下列关于物质的物理性质及其应用的说法,错误的是(  )
A.飞机的外壳用金属铝,是因为密度小
B.茶杯用双层中空透明钢化玻璃,是因为隔热性好
C.玻璃刀的刀刃用金刚石,是因为金刚石的弹性好
D.导线用铜丝,是因为铜丝的导电性好
2、北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法不正确的是(  )
A.合金中也可能含有非金属元素
B.铁易与空气中的H2O、O2反应,所以常在铁器表面覆盖油漆作保护层
C.金属资源是有限的,所以生活中要注意对金属制品的回收利用
D.铝的金属活动性比铁弱,所以铝制品比铁制品更耐腐蚀
3、钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱,做了如图所示实验,只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是(  )
A.铜>镍>钯 B.铜>钯>镍 C.镍>钯>铜 D.镍>铜>钯
4、逻辑推理是科学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是(  )
A.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢元素
B.碱溶液的pH大于7,因为碳酸钠溶液的pH大于7,所以碳酸钠属于碱
C.洗涤剂利用乳化作用除去油污,汽油能除去油污也利用了乳化作用
D.铝比铁更易与氧气发生化学反应,则在空气中铝制品比铁制品更易被腐蚀
5、在硝酸银和硝酸铜的混合液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,发现有少量金属析出,过滤后向滤液中滴加盐酸,有白色沉淀生成,则析出的少量金属是( )
A.铜和铁 B.铁和银 C.银 D.铜和银
6、将等质量的甲、乙两种金属粉末分别与足量的、溶质质量分数相同的稀硫酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图。关于甲、乙两种金属判断合理的是( )
A.甲是铁,乙是锌  B.甲是铜,乙是铁
C.甲是锌,乙是铁  D.甲是铁,乙是铜
(第6题图) (第7题图)
7、小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如两种不同方法进行检验,这样设计的理由是( )
A. 铁、铝有不同的物理性质
B. 活泼金属易与氧气反应
C. 排在前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D. 活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来
8、青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn(锡)合金,与纯铜相比,耐磨且耐腐蚀。下列描述中错误的是(  )
A.青铜是Cu和Sn(锡)发生化合反应生成的化合物
B.将青铜屑加入足量的稀盐酸中,会有气泡产生
C.用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱
D.青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料
9、将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
10、小敏阅读教材得知:将铜片和锌片同时插入稀H2SO4,可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此,小敏做了三组实验,并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断,下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是(  )
A.a铝片、b镁片 B.a铁片、b锌片 C.a铁片、b铜片 D.a铜片、b银片
11、往放有宣纸的培养皿中滴入盐溶液,放入合适的金属丝,一段时间后,可以有新金属析出,得到如图所示的“金属树”。下列能得到红色金属树的实验是(  )
A. B. C. D.
12、把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,完全反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气体产生,根据以上现象,得出正确结论是(  )
A.滤渣中一定有Zn、Fe、Ag B.滤渣中一定有Fe、Ag,可能有Zn
C.滤渣中一定有Zn、Fe,可能有Ag D.滤渣中一定有Ag,可能有Zn、Fe
13、“类推”是学习科学过程中常用的思维方法。现有以下类推结果,其中错误的是(  )
①酸碱中和反应生成盐和水,所以生成盐和水反应一定是中和反应
②氧化物中含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
③金属铝与盐酸反应生成AlCl3和H2,所以金属铁与盐酸反应生成FeCl3和H2
④浓盐酸试剂瓶敞口久置后变稀且质量减轻,所以浓硫酸敞口久置也变稀且质量减轻
A.① B.①③ C.①②④ D.全部
14、下列物质间的转化,在一定条件下均能一步实现的是(  )
①C→CO→CO2 ②Al→Al2O3→AlCl3 ③Na2CO3→NaCl→NaNO3 ④CaCO3→CaO→Ca(OH)2
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
15、小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法,错误的是(  )
A.若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
B.当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Zn
C.若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2
D.若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,滤渣一定只含有Ag
16、2022年第24届冬季奥运会将在中国北京和张家界联合举行,首钢滑雪大跳台中心是2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛项目场馆,该大跳台由赛道、裁判塔和看台区域三部分组成,跳台造型设计来自敦煌“飞天”飘带形象,曲线优美,如图所示。
(1)首钢滑雪大跳台主体为钢结构,生铁与钢的性能不同的原因是  ;  
(2)裁判塔采用的是耐火候钢,这种钢材自带防火和防腐双重功能,无需再涂刷防火和防腐产品。铁制品锈蚀是铁与   共同作用的结果,工业上常用稀盐酸除铁锈,该反应的化学方程式   。
(3)耐候钢中常含有铜、镍、钛等金属,耐候钢属于   (填“纯净物”或“混合物”)。
17、铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素,含量一般在12%以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜是不锈钢具有耐蚀性的主要原因。回答下列问题:
(1)不锈钢是一种   (填“合金”或“金属”)。
(2)相同温度下,取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、Cu三种金属薄片,分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀盐酸中(在化合物中Cr显+2价),现象如下:
金属 Cr Mg Cu
与盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快 无明显现象
①上述三种金属的活动性由强到弱的顺序是   。
②从上述探究实验可知,Cr   (填“能”或“不能”)跟CuSO4溶液反应。若反应,请写出反应的化学方程式   。
18、如图是科学兴趣小组的同学利用“W”型管进行CO还原CuO的微型实验简略图,请回答问题:
(1)反应前应该先    。(填“点燃酒精灯”或“通一氧化碳”)
(2)小科在C处增加一个点燃的酒精灯,他这样做的目的是    。
(第18题图) (第19题图)
19、A~E为初中科学中常见的物质,其中A能使带火星的木条复燃,E的浓溶液能使小木棒变黑,它们的反应转化关系如图所示(图中部分生成物未标出)。
(1)气体单质A的化学式是   ,金属单质B的化学式是   。
(2)金属铁与蓝色溶液D反应的化学方程式是   。
20、小敏为探究铁制品锈蚀的条件,并进行如下实验:
步骤1:利用图甲所示装置,将干燥的氧气从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满氧气后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20mL氧气后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如下表所示:
观察对象 ①干燥的普通铁丝 ②潮湿的普通铁丝 ③潮湿的纯铁丝
现象 没有明显变化 较多红褐色锈斑 没有明显变化
(1)铁制品锈蚀的条件之一是需要氧气,此实验中能支持此条件的现象   。
(2)通过对比   的实验现象,可以得出铁制品锈蚀与水有关;通过对比②③的实验现象还可得出铁制品锈蚀与金属的   有关。
(3)小敏还发现切过咸菜的铁质菜刀更容易生锈,他猜测可能是咸菜中的盐水加快了铁的锈蚀,于是他又设计了如图丙所示的实验。一段时间后,若观察到   (填实验现象),则可证明他的猜测是正确的。
21、工业上用铝土矿(含有Al2O3、SiO2,不考虑其它杂质)制取金属铝的基本流程如图所示:
(1)滤液Ⅰ中含有的阳离子是   (写离子符号)。
(2)Al2O3通电后产物是两种单质,写出该反应的化学方程式   。
(3)在生活中铝制品比铁抗腐蚀性好,原因是   。
22、某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液。铜液:醋酸二氨合铜和氨水的混合液
(1)按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,先   。
(2)装置C中玻璃管的作用:   。
(3)反应一段时间后,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象:  。
(4)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,装置E、F的接口连接顺序:a连接   
(填“b”或“c”)。
23、某化学实验小组为了除去混在N2中的O2,将混合气体通过红热的铜丝网后,发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质,回收再利用铜丝网的讨论中,制定了下列方案。
请根据以上方案回答:
(1)混合气体通过红热的铜丝网后,铜丝网变黑的原因   (用化学方程式解释)。
(2)两种方案相比较,甲方案明显的不足之处是   。
(3)若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网,则回收的铜丝网a的质量   (填“<”、“>”或“=”)铜丝网b的质量。
(4)实验小组的同学发现,反应后烧杯中的液体有腐蚀性,应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌,最后得到的溶液中溶质为   。(填物质名称)
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浙江省中考科学一轮复习:模块二 物质科学(一)化学
第讲
一、思维导航
二、知识梳理
知识点1、金属的性质及其用途
1、除 外,金属常温下为固态,这与金属 较高有关;
2、金属是一种具有 (即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易 、 等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有 有关。
3、金属的密度一般较大,颜色大多为 色;
4、常见金属的主要用途
(1)铁:纯铁具有 色金属光泽,质 。制成各种铁合金,广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
(2)铜:具有 色金属光泽,纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具,还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
(3)铝:具有银白色金属光泽,密度 。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等;铝合金外表美观,轻而坚韧,具有较强的抗腐蚀性能,可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
(4)钛:一种灰色的金属,密度小、强度高、有良好的耐 能力,在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。
5、金属与非金属的区别:
金属和非金属的主要区别在于金属原子易 电子成为阳离子,而非金属原子则易 电子生成阴离子。
金属与非金属的性质之间也没有绝对的界限,有些非金属具有一些金属的性质,如石墨是 ,但具有灰黑色的金属光泽,是电的良导体;也有某些金属具有一些非金属的性质,如锑虽然是金属,但它非常脆,灰锑的熔点低、易挥发等,这些都属于 的性质。
知识点2、金属活动性顺序
1、金属活动性顺序表: ;
(1)K、Ca、Mg接触水溶液时,先与 反应;
(2)排在前面的金属活动性比后面的 ;
(3)排在氢 的金属一般能与稀盐酸、稀硫酸等反应;
(4)金属的活动性越强,发生化学反应时一般越 。
2、金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前,在水溶液里就越容易 电子,活动性 。
(2)金属与酸反应时,排在 前面的金属能置换出酸里的____。
(3)金属与盐发生反应,只有活动性 的金属才能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应,生成碱和氢气。
3、金属与盐的混合溶液反应后的滤渣、滤液成分的判断
(1)金属与盐反应规律:根据金属活动性顺序,排在 的金属可以把 的金属从其盐溶液中置换出来;
(2)优先置换规律:活动性强的金属总是先把活动性 的金属从其盐的水溶液中置换出来,接着再把剩余溶液中的最弱金属从其盐的水溶液中置换出来,……依次进行,直到反应结束。
知识点3、金属的锈蚀与防锈措施
1、金属锈蚀的原因:
(1)外因主要是 ,金属与__________等物质的相互作用,才发生锈蚀现象。
(2)内因主要是 _________。铝、铬、钛等金属表面氧化时,会形成一层 的保护膜,防止氧向内扩散,从而对金属内部起到保护作用,而铁、铜等物质发生锈蚀时则没有这样的保护作用。
2、金属防锈的常用方法:
(1)改变金属的_________。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢(铁的合金)。
(2)表面覆盖_______。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
3、废弃金属对环境的影响
由于垃圾填埋处理后,金属不会自行 ;并且铅、镉等重金属被腐蚀后,会形成溶于水的 的金属离子,污染土壤和地下水源。因此,废弃金属将对环境造成严重的污染,大部分金属应通过
使其循环再利用。
知识点4、合金
1、合金:一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有 特征的物质。
2、合金是一种混合物:合金中各成分保持各自 的化学性质;
3、合金一般具有强度 、热强度 、低温性能 、抗腐蚀性 、硬度 等多种优点。
4、生铁和 是常见的铁的合金;主要差别是 不同。
知识点5、金属的化学性质
1、金属能与氧气反应,生成相应的金属氧化物(化合反应)
2、金属能与酸反应,生成氢气和相应的盐( 反应):
Zn +2HCl = ZnCl2 +H2↑ Zn +H2SO4= ZnSO4 +H2↑
Fe + 2HCl = +H2↑ Fe +H2SO4 = +H2↑
Mg +2HCl = +H2↑ Mg+H2SO4= MgSO4 +H2↑
2Al + 6HCl =2 AlCl3 +3H2↑ 2Al + 3H2SO4 = +3H2↑
注:(1)这里的酸主要指稀盐酸和稀硫酸;(2)金属活动性顺序表中K、Ca、Na不直接与酸置换,而是先与H2O置换,生成物再与酸反应;(3)排在氢后面的金属不能与稀酸置换反应。
3、金属能与盐的水溶液反应,生成金属和相应的盐( 反应):
Fe+CuSO4= +Cu Fe +2AgNO3= + ;
Cu + 2AgNO3= + ; +2AgNO3= Zn(NO3) 2+2Ag
Zn +Cu(NO3)2= + ;
注:(1)这里的盐必须是可溶性的; (2)前面的金属才能置换后面的金属(不包括K、Ca、Na)。
三、典例精析
例题1、将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生,下列有关金属M、Zn、Cu的金属活动性判断一定正确的是(  )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
例题2、钻(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如表。下列预测合理的是(  )
物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 难溶,灰绿色固体 难溶,粉红色固体 难溶,溶液呈粉红色 难溶,粉红色固体
A.Co能从MgCl2溶液中置换出Mg B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2 D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
例题3、向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,下列判断不正确的是(  )
A.若固体乙中含有铜、银、锌三种金属,则溶液甲中的溶质是AgNO3
B.若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀,则固体乙是Ag和Cu
C.若溶液甲呈蓝色,则固体乙中一定含Ag,可能含有Cu
D.若将固体乙加入到Cu(NO3)2溶液中,则有红色物质析出
例题4、取1.4g铁粉于烧杯中,加溶质质量分数为10%的AgNO 溶液100g,充分反应后,再不断缓慢加入锌粉,烧杯中相关量与所加锌的质量的关系图正确的是(  )
例题5、某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品,用图甲所示的装置继续实验,测定的部分数据如图乙所示。
(1)请写出玻璃管内发生的化学方程式    。
(2)固体样品中氧化铁的质量是    克。
例题6、如图所示是木炭还原氧化铜的实验,小科对碳与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能
[作出猜想]猜想①:CO;猜想②:CO2;猜想③:CO和CO2。
[设计方案]打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间,关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开K,再通一段时间氮气。
方案一:从定性观察角度判断
(1)若观察到B中澄清石灰水变浑浊,则可排除猜想   。
(2)实验结束后,需要先熄灭(选填“A”或“D”)   酒精灯。
(3)方案二:从定量计算角度判断取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据:
反应前的质量 反应后的质量
A(玻璃管+固) m1 m2
B+C+(广口瓶+混合液) m3 m4
若猜想②成立,则理论上(m4-m3)   (m1-m2)(填“>”“=”或“<”)。
(4)若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应碳的质量m的取值范围是   。
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2024浙江中考科学一轮复习
模 块 二
物质科学(一) 化 学
(共11讲)
2024浙江中考一轮复习
第17讲
金 属
思维导航
与氧气反应
与酸反应
与盐溶液反应
常见金属的性质与用途
金属的防锈
金属的回收
合金
金属活动性顺序
金 属
知识梳理
知识点1、金属的性质及其用途
1、除 外,金属常温下为固态,这与金属 较高有关;
2、金属是一种具有 (即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易 、 等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有 有关。
3、金属的密度一般较大,颜色大多为 色;

导电 导热
自由电子
熔点
光泽
银白或灰白
知识梳理
4、常见金属的主要用途
(1)铁:纯铁具有 色金属光泽,质 。制成各种铁合金,广泛用于机械、建筑、医疗等行业。
(2)铜:具有 色金属光泽,纯铜质软、韧性好。常用于制造电线、电缆及导热器具,还可制成各种铜合金(黄铜、青铜、白铜)。
(3)铝:具有银白色金属光泽,密度 。常用于制造电线和电缆、铝箔包装等;铝合金外表美观,轻而坚韧,具有较强的抗腐蚀性能,可作建筑装饰材料及汽车、飞机、火箭、人造卫星的材料。
(4)钛:一种灰色的金属,密度小、强度高、有良好的耐 能力,在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。
银白
紫红


腐蚀
5、金属与非金属的区别:
金属和非金属的主要区别在于金属原子易 电子成为阳离子,而非金属原子则易 电子生成阴离子。
金属与非金属的性质之间也没有绝对的界限,有些非金属具有一些金属的性质,如石墨是 ,但具有灰黑色的金属光泽,是电的良导体;也有某些金属具有一些非金属的性质,如锑虽然是金属,但它非常脆,灰锑的熔点低、易挥发等,这些都属于 的性质。
知识梳理
非金属
非金属
失去
得到
知识梳理
知识点2、金属活动性顺序
1、金属活动性顺序表:

(1)K、Ca、Mg接触水溶液时,先与 反应;
(2)排在前面的金属活动性比后面的 ;
(3)排在氢 的金属一般能与稀盐酸、稀硫酸等反应;
(4)金属的活动性越强,发生化学反应时一般越 。

剧烈

前面
知识梳理
2、金属活动性的应用
(1)金属的位置越靠前,在水溶液里就越容易 电子,活动性_____。
(2)金属与酸反应时,排在____前面的金属能置换出酸里的____。
(3)金属与盐发生反应,只有活动性____的金属才能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。K、Ca、Na会与盐溶液中的水发生置换反应,生成碱和氢气。
失去
越强



知识梳理
3、金属与盐的混合溶液反应后的滤渣、滤液成分的判断
(1)金属与盐反应规律:根据金属活动性顺序,排在 的金属可以把 的金属从其盐溶液中置换出来;
(2)优先置换规律:活动性强的金属总是先把活动性 的金属从其盐的水溶液中置换出来,接着再把剩余溶液中的最弱金属从其盐的水溶液中置换出来,……依次进行,直到反应结束。
前面
后面
最弱
知识梳理
知识点3、金属的锈蚀与防锈措施
1、金属锈蚀的原因:
(1)外因主要是 ,金属与__________等物质的相互作用,才发生锈蚀现象。
(2)内因主要是 _________。铝、铬、钛等金属表面氧化时,会形成一层 的保护膜,防止氧向内扩散,从而对金属内部起到保护作用,而铁、铜等物质发生锈蚀时则没有这样的保护作用。
氧气、水
金属的材料(内部结构)
外界环境
致密
知识梳理
2、金属防锈的常用方法:
(1)改变金属的_________。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢(铁的合金)。
(2)表面覆盖_______。如刷油漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
3、废弃金属对环境的影响
由于垃圾填埋处理后,金属不会自行 ;并且铅、镉等重金属被腐蚀后,会形成溶于水的 的金属离子,污染土壤和地下水源。因此,废弃金属将对环境造成严重的污染,大部分金属应通过
使其循环再利用。
内部结构
保护膜
分解
有毒
回收
知识梳理
知识点4、合金
1、合金:一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有 特征的物质。
2、合金是一种混合物:合金中各成分保持各自 的化学性质;
3、合金一般具有强度 、热强度 、低温性能 、抗腐蚀性 、硬度 等多种优点。
4、生铁和 是常见的铁的合金;主要差别是 不同。
金属
原有
高 高 好
好 大

含碳量
Δ
2Cu +O2 2CuO
知识梳理
知识点5、金属的化学性质
1、金属能与氧气反应,生成相应的金属氧化物(化合反应)
化学方程式 主要现象

; ;


点燃
3Fe +O2 Fe3O4
缓慢氧化
4Fe +3O2 2Fe2O3
点燃
2Mg +O2 2MgO
4Al +3O2 2Al2O3
发出耀眼白光,生成白色固体,放热;
火星四射,生成黑色固体,放热;
表面变黑,生成黑色固体,放热
现象不明显
现象不明显
知识梳理
2、金属能与酸反应,生成氢气和相应的盐( 反应):
Zn +2HCl = ZnCl2 +H2↑ Zn +H2SO4= ZnSO4 +H2↑
Fe + 2HCl = +H2↑ Fe +H2SO4 = +H2↑
Mg +2HCl = +H2↑ Mg+H2SO4= MgSO4 +H2↑
2Al + 6HCl =2 AlCl3 +3H2↑ 2Al + 3H2SO4 = +3H2↑
注:(1)这里的酸主要指稀盐酸和稀硫酸;(2)金属活动性顺序表中K、Ca、Na不直接与酸置换,而是先与H2O置换,生成物再与酸反应;(3)排在氢后面的金属不能与稀酸置换反应。
FeCl2
FeSO4
Al2(SO4)3
MgCl2
置换
知识梳理
3、金属能与盐的水溶液反应,生成金属和相应的盐( 反应):
Fe+CuSO4= +Cu Fe +2AgNO3= + ;
Cu + 2AgNO3= + ;;
+2AgNO3= Zn(NO3) 2+2Ag
Zn +Cu(NO3)2= + ;
注:(1)这里的盐必须是可溶性的; (2)前面的金属才能置换后面的金属(不包括K、Ca、Na)。
FeSO4
置换
Fe(NO3) 2 2Ag
Cu(NO3) 2 2Ag
Zn
Zn(NO3) 2 Cu
典例精析
例题1
*将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得固体滤渣,滤液为无色,向滤渣中滴加稀硫酸气泡产生,下列有关金属M、Zn、Cu的金属活动性判断一定正确的是(  )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
解析:
[答案]C
[解析]滤液为无色,说明氯化铜已完全反应,则金属活动性:M>Cu;向滤渣中滴加稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中含有能与稀硫酸反应的金属,该金属可能是锌,也可能是M,所以无法确定M与锌的活动性强弱。故C符合题意。
典例精析
例题2
*钻(Co)的金属活动性与铁相似,钴的化合物相关性质如表。下列预测合理的是(  )
A.Co能从MgCl2溶液中置换出Mg
B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液
C.CoCO3能与盐酸反应生成H2
D.Co(OH)2可由Co与NaOH溶液反应制得
解析:
[答案]B
[解析] A、 钻(Co)的金属活动性与铁相似, 则活动性比镁弱,不能与氯化镁反应,不符合题意;B、 CoO能与盐酸反应生成CoCl2 ,得到粉红色溶液 ,符合题意;C、 CoCO3能与盐酸反应生成二氧化碳,不符合题意;D、 Co(OH)2 难溶, Co与NaOH不能反应 ,不符合题意;故只有B符合题意。
典例精析
例题3
*向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,下列判断不正确的是(  )
A.若固体乙中含有铜、银、锌三种金属,则溶液甲中的溶质是AgNO3
B.若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀,则固体乙是Ag和Cu
C.若溶液甲呈蓝色,则固体乙中一定含Ag,可能含有Cu
D.若将固体乙加入到Cu(NO3)2溶液中,则有红色物质析出
解析:
[答案]C
[解析] A、 向一定质量的AgNO3溶液中加入铜、锌的混合粉末, 锌先与硝酸银反应,然后铜再与硝酸银反应, 若固体乙中含有铜、银 、锌,因铜、锌能与硝酸银反应,则溶液甲中一定不含硝酸银,不符合题意;B、 若向溶液甲中滴加氯化钠溶液产生白色沉淀,说明反应后硝酸银有剩余,则固体乙是Ag,一定不含Cu ,不符合题意;C、 若溶液甲呈蓝色,则甲中溶质成分为硝酸锌和硝酸铜,固体乙中一定含Ag,可能含有Cu ,符合题意;D、 固体乙中一定有银,可能有铜或锌,若将固体乙加入到Cu(NO3)2溶液中,只有锌有剩余时,才会有红色物质析出 ,锌若无剩余,则不会有红色物质析出,不符合题意;故C符合题意。
典例精析
例题4
*取1.4g铁粉于烧杯中,加溶质质量分数为10%的AgNO 溶液100g,充分反应后,再不断缓慢加入锌粉,烧杯中相关量与所加锌的质量的关系图正确的是(  )
A B C D
解析:
[答案]D
[解析] A.加入锌粉时一开始先与硝酸银反应,故一开始铁的质量不增加;B.锌先与硝酸银反应,再与硝酸亚铁反应,故反应完之后溶质只有一种硝酸锌了;C.一开始与硝酸银反应时,溶质质量减小,应下降;D.锌先与硝酸银反应,再与硝酸亚铁反应,最后硝酸亚铁反应完了。故D符合题意。
典例精析
例题5、
*某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品,用图甲所示的装置继续实验,测定的部分数据如图乙所示。
(1)请写出玻璃管内发生的化学方程式    。
(2)固体样品中氧化铁的质量是    克。
解析:
[答案] (1) Fe2O3+3CO高温2 Fe+3CO2 (2)8
[解析] (1) CO和Fe2O3在高温条件下反应生成CO2和Fe,所以化学方程
式为:Fe2O3+3CO高温2 Fe+3CO2 ;
(2)氧化铁中氧元素的质量分数是 。
所以氧化铁的质量是 。
典例精析
例题6
*如图所示是木炭还原氧化铜的实验,小科对碳与氧化铜反应生成的气体成分进行探究。[提出问题]碳燃烧时可能生成CO2,也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能
[作出猜想]猜想①:CO;猜想②:CO2;猜想③:CO和CO2。
[设计方案]打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间,关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开K,再通一段时间氮气。
方案一:从定性观察角度判断:
(1)若观察到B中澄清石灰水变浑浊,则可排除猜想   。
(2)实验结束后,需要先熄灭  (选填“A”或“D”)酒精灯。
(3)方案二:从定量计算角度判断取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据:
若猜想②成立,则理论上(m4-m3)   (m1-m2)(填“>”“=”或“<”)。
(4)若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应碳的质量m的取值范围是   。
解析:
[答案] (1)① (2)A (3)= (4)0.3g<m<0.6g
[解析] (1) 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,若观察到B中澄清石灰水变浑浊,说明气体中一定有二氧化碳,则可排除猜想 ①。
(2) D处酒精灯是为了处理尾气,防止空气污染,实验结束后,需要先熄灭A处酒精灯。(3)A玻璃管减少质量即为生成气体质量,BC增重质量为生成二氧化碳质量,若理论上(m4-m3) = (m1-m2) ,则可证明猜想②成立 。(4)设生成气体全部为CO,由CuO +C=Cu+CO中CuO与C质量关系有: 80/12 = 4g /m得m=0.6g,若设生成气体全部为CO2,由2CuO +C=2Cu+CO2中2CuO与C质量关系有:160/12=4g/m得m=0.3g;若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应碳的质量m的取值范围是 0.3g<m<0.6g 。
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浙江省中考科学一轮复习:模块二 物质科学(一)化学
第17讲 金 属
1、下列关于物质的物理性质及其应用的说法,错误的是(  )
A.飞机的外壳用金属铝,是因为密度小
B.茶杯用双层中空透明钢化玻璃,是因为隔热性好
C.玻璃刀的刀刃用金刚石,是因为金刚石的弹性好
D.导线用铜丝,是因为铜丝的导电性好
[答案]C
[解析]A.飞机的外壳用金属铝,是因为密度小,相同大小的飞机质量更小,故A正确不合题意;B.茶杯用双层中空透明钢化玻璃,是因为隔热性好,故B正确不合题意;C.玻璃刀的刀刃用金刚石,是因为金刚石的硬度大,故C错误符合题意;D.导线用铜丝,是因为铜丝的导电性好,故D正确不合题意。
2、北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量,在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法不正确的是(  )
A.合金中也可能含有非金属元素
B.铁易与空气中的H2O、O2反应,所以常在铁器表面覆盖油漆作保护层
C.金属资源是有限的,所以生活中要注意对金属制品的回收利用
D.铝的金属活动性比铁弱,所以铝制品比铁制品更耐腐蚀
[答案]D
[解析]铝的金属活动性比铁强,铝制品比铁制品更耐腐蚀是因为铝的表面可以形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝被进一步腐蚀,而铁锈是蓬松的,不能阻止铁被进一步腐蚀。故D符合题意。
3、钯、镍、铜在电子工业中有广泛应用。小明想比较这三种金属的活动性强弱,做了如图所示实验,只有实验④有明显的现象。则这三种金属的活动性顺序排序正确的是(  )
A.铜>镍>钯 B.铜>钯>镍 C.镍>钯>铜 D.镍>铜>钯
[答案]D
[解析]①铜与稀盐酸不反应,那么活动性铜<氢;②钯与稀盐酸不反应,那么活动性钯<氢;③钯与硝酸铜不反应,那么活动性钯<铜;④ 镍和稀盐酸反应生成氢气,那么活动性氢<镍;那么三种金属的活动性强弱:镍>氢>铜>钯。故D符合题意。
4、逻辑推理是科学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是(  )
A.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢元素
B.碱溶液的pH大于7,因为碳酸钠溶液的pH大于7,所以碳酸钠属于碱
C.洗涤剂利用乳化作用除去油污,汽油能除去油污也利用了乳化作用
D.铝比铁更易与氧气发生化学反应,则在空气中铝制品比铁制品更易被腐蚀
[答案]D
[解析] A. 某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢元素 ,A正确;B.碳酸钠不属于碱,属于盐,B错误;C.汽油能除去油污是因为汽油能溶解油污,C错误;D.铝在空气中与氧气反应,其表面能形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化,铁在空气中与氧气、水反应生成的铁锈很疏松,不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应,所以在空气中铝制品比铁制品更耐腐蚀,D错误。故D符合题意。
5、在硝酸银和硝酸铜的混合液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,发现有少量金属析出,过滤后向滤液中滴加盐酸,有白色沉淀生成,则析出的少量金属是( )
A.铜和铁 B.铁和银 C.银 D.铜和银
[答案]C
[解析] 根据金属和盐溶液的反应规律。在金属活动性顺序表中,铁、铜、银的活动性由强到弱的顺序Fe>Cu>Ag,金属的活动性差异越大,置换反应越容易发生。所以最易反应的是Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,若还有Fe粉,则发生的反应是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。反应后的滤液中加入盐酸有白色沉淀生成,说明滤液中仍有Ag+,而Fe已全部消耗掉,那么置换出的金属只能是Ag,而没有Cu。故C符合题意。
6、将等质量的甲、乙两种金属粉末分别与足量的、溶质质量分数相同的稀硫酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图。关于甲、乙两种金属判断合理的是( )
A.甲是铁,乙是锌  B.甲是铜,乙是铁
C.甲是锌,乙是铁  D.甲是铁,乙是铜
[答案]A
[解析]首先根据图中横坐标表示的时间来看,金属乙所用的时间更短,甲所用时间更长,说明乙的活动性比甲更强,而根据纵坐标所产生的氢气质量来看,等质量的甲、乙两种金属与足量的、溶质质量分数相同的稀硫酸反应,产生的氢气质量越大,金属的相对原子质量反而越小,从图看,甲产生的氢气更多,乙产生的氢气质量更少,故可得出甲金属的相对原子质量比乙的要小,故A符合题意。
(第6题图) (第7题图)
7、小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如两种不同方法进行检验,这样设计的理由是( )
A. 铁、铝有不同的物理性质
B. 活泼金属易与氧气反应
C. 排在前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D. 活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来
[答案]D
[解析] A、铁不能与氯化锌反应,铝可以与氯化锌反应,因为金属活动性铝强于铁,属于金属的化学性质,与物理性质无关;A错;B、该实验没有涉及活泼金属与氧气的反应,B错;C、该实验没有涉及金属与酸的反应,C错;D、铁不能与氯化锌发生置换反应,铝可以与氯化锌反应,活动性强的金属可把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来,D正确;故D符合题意。
8、青铜是冶铸史上最早出现的Cu、Sn(锡)合金,与纯铜相比,耐磨且耐腐蚀。下列描述中错误的是(  )
A.青铜是Cu和Sn(锡)发生化合反应生成的化合物
B.将青铜屑加入足量的稀盐酸中,会有气泡产生
C.用CuSO4溶液能验证Cu、Sn的金属活动性强弱
D.青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料
[答案]A
[解析]A、 青铜是Cu和Sn(锡)熔合而成的混合物 ,符合题意;B、 将青铜屑加入足量的稀盐酸中,锡与稀盐酸反应,会有气泡产生 ,不符合题意;C、 用CuSO4溶液与锡反应,能验证Cu、Sn的金属活动性强弱 ,不符合题意;D、 青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料 ,不符合题意;故只有A符合题意。
9、将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和质量分数均相等的三份稀硫酸中,反应结束后,生成氢气的质量关系不可能的是( )
[答案]C
[解析] A.如果稀硫酸都不足,生成氢气质量决定于硫酸,即稀硫酸不足时生成氢气质量相等,该选项对应关系有可能;B.如果稀硫酸都过量,生成氢气质量决定于金属的量, 化学方程式及质量比如下:
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑, 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,
24 98 2 54 294 6 65 98 2
由以上质量关系可知,等质量的金属单质完全反应时,铝反应生成氢气质量最大,锌反应生成氢气质量最小,该选项对应关系有可能;C.无论金属单质质量、稀硫酸质量是多少,都不能出现铝反应生成氢气质量最大,镁和锌反应生成氢气质量相等的情况,该选项对应关系没有可能;D.如果稀硫酸恰好和锌完全反应,则铝、镁过量,此时镁、铝反应生成氢气质量相等,并且大于锌反应生成的氢气质量,该选项对应关系有可能。 故C符合题意。
10、小敏阅读教材得知:将铜片和锌片同时插入稀H2SO4,可以组成一个电池(图甲)。那么该电池的正负极与什么有关呢?对此,小敏做了三组实验,并借助灵敏电流表进行判断(图乙)。发现该电池的正负极与金属活动性强弱有关且存在一定规律。据此判断,下列金属片组合可以使电流表指针向左偏转(图丙)的是(  )
A.a铝片、b镁片 B.a铁片、b锌片 C.a铁片、b铜片 D.a铜片、b银片
[答案]C
[解析]由图乙可知,至少有一种金属与稀硫酸发生反应,且电流表指针偏向活动性强的一端,要使指针向左偏转,即偏向a端,说明a端金属的活动性大于b端,铝的活动性小于镁,铁的活动性小于锌、大于铜,铜和银都不与稀硫酸反应;故C符合题意。
11、往放有宣纸的培养皿中滴入盐溶液,放入合适的金属丝,一段时间后,可以有新金属析出,得到如图所示的“金属树”。下列能得到红色金属树的实验是(  )
A. B. C. D.
[答案]A
[解析]A、铁与硝酸铜反应可置换出铜单质,铜为红色,可形成红色金属树,符合题意;B、铁与硝酸银反应生成银单质,银为银白色,不会形成 红色金属树,不符合题意;C、银活动性小于铜,不能与硝酸铜反应,不符合题意;D、银丝加入硝酸银溶液中无明显现象,不符合题意;故A符合题意。
12、把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,完全反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸有气体产生,根据以上现象,得出正确结论是(  )
A.滤渣中一定有Zn、Fe、Ag B.滤渣中一定有Fe、Ag,可能有Zn
C.滤渣中一定有Zn、Fe,可能有Ag D.滤渣中一定有Ag,可能有Zn、Fe
[答案]B
[解析] 锌、铁、银的活动性强弱关系为锌>铁>银,把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中, 锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸亚铁反应,生成铁与硝酸锌,银不与盐酸反应,铁和锌与盐酸反应,反应后向滤渣中加入稀盐酸有气体生成,证明滤渣成分一定有银和铁,可能有锌。故B符合题意。
13、“类推”是学习科学过程中常用的思维方法。现有以下类推结果,其中错误的是(  )
①酸碱中和反应生成盐和水,所以生成盐和水反应一定是中和反应
②氧化物中含有氧元素,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
③金属铝与盐酸反应生成AlCl3和H2,所以金属铁与盐酸反应生成FeCl3和H2
④浓盐酸试剂瓶敞口久置后变稀且质量减轻,所以浓硫酸敞口久置也变稀且质量减轻
A.① B.①③ C.①②④ D.全部
[答案]D
[解析]①酸碱中和反应生成盐和水,但生成盐和水反应不一定是中和反应,如金属氧化物与酸的反应,错误;②氧化物中含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物,错误;③金属铝与盐酸反应生成AlCl3和H2,金属铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,错误;④浓盐酸具有挥发性,试剂瓶敞口久置后变稀且质量减轻,浓硫酸具有吸水性,敞口久置也变稀且质量增加,错误;故D符合题意。
14、下列物质间的转化,在一定条件下均能一步实现的是(  )
①C→CO→CO2 ②Al→Al2O3→AlCl3 ③Na2CO3→NaCl→NaNO3 ④CaCO3→CaO→Ca(OH)2
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
[答案]A
[解析]①碳和氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,故①符合题意;②铝和氧气反应生成三氧化二铝,氧化铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和水,故②符合题意;③碳酸钠和稀盐酸反应,生成氯化钠,水和二氧化碳气体;氯化钠和硝酸银反应,生成氯化银和硝酸钠,故③符合题意;④碳酸钙高温分解生成氧化钙,而氧化钙和水反应生成氢氧化钙,故④符合题意。则能够一步实现的是①②③④。故A符合题意。
15、小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤,以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法,错误的是(  )
A.若滤液中只含一种溶质,滤渣一定含有Ag、Cu,可能含有Zn
B.当滤液含两种溶质时,滤渣一定含有Ag,可能含有Cu,一定不含Zn
C.若滤渣中有红色固体,滤液一定含有Zn(NO3)2,一定不含Cu(NO3)2
D.若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,滤渣一定只含有Ag
[答案]C
[解析]A.锌先于硝酸银反应,再与硝酸铜反应,若溶质只有一种其溶质为硝酸锌,滤渣为 Ag、Cu ,可能有Zn,故正确; B.若有两种溶质,则此时硝酸银反应完了,溶质为硝酸铜和硝酸锌,固体中无锌,可能有铜,一定有银; C.红色固体为铜,故硝酸银一定反应完,但硝酸铜不一定反应完,故其错误;
D. 滴加稀盐酸有白色沉淀生成 ,故一定有硝酸银,即硝酸银还没反应完,故滤渣中一定只含有银;
故C符合题意。
16、2022年第24届冬季奥运会将在中国北京和张家界联合举行,首钢滑雪大跳台中心是2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛项目场馆,该大跳台由赛道、裁判塔和看台区域三部分组成,跳台造型设计来自敦煌“飞天”飘带形象,曲线优美,如图所示。
(1)首钢滑雪大跳台主体为钢结构,生铁与钢的性能不同的原因是  ;  
(2)裁判塔采用的是耐火候钢,这种钢材自带防火和防腐双重功能,无需再涂刷防火和防腐产品。铁制品锈蚀是铁与   共同作用的结果,工业上常用稀盐酸除铁锈,该反应的化学方程式   。
(3)耐候钢中常含有铜、镍、钛等金属,耐候钢属于   (填“纯净物”或“混合物”)。
[答案](1)含碳量不同(2)氧气与水蒸气;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (3)混合物
[解析](1)首钢滑雪大跳台主体为钢结构,生铁与钢的性能不同的原因是含碳量不同; (2)铁制品锈蚀是铁与氧气与水蒸气共同作用的结果。工业上常用稀盐酸除铁锈,即三氧化二铁与稀盐酸反应,生成氯化铁和水,反应的方程式为: Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。(3)耐候钢中常含有铜、镍、钛等金属,耐候钢属于混合物。
17、铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素,含量一般在12%以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜是不锈钢具有耐蚀性的主要原因。回答下列问题:
(1)不锈钢是一种   (填“合金”或“金属”)。
(2)相同温度下,取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、Cu三种金属薄片,分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀盐酸中(在化合物中Cr显+2价),现象如下:
金属 Cr Mg Cu
与盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快 无明显现象
①上述三种金属的活动性由强到弱的顺序是   。
②从上述探究实验可知,Cr   (填“能”或“不能”)跟CuSO4溶液反应。若反应,请写出反应的化学方程式   。
[答案](1)合金 (2)Mg>Cr>Cu;能;Cr+CuSO4==CrSO4+Cu
[解析](1)不锈钢是一种合金;(2)Cr与盐酸反应放出气泡但速率慢,镁与盐酸反应放出气泡且快,铜不与盐酸反应,说明三金属活动性顺序为Mg>Cr>Cu;所以Cr能与CuSO4溶液反应,方程式为Cr+CuSO4=CrSO4+Cu。
18、如图是科学兴趣小组的同学利用“W”型管进行CO还原CuO的微型实验简略图,请回答问题:
(1)反应前应该先    。(填“点燃酒精灯”或“通一氧化碳”)
(2)小科在C处增加一个点燃的酒精灯,他这样做的目的是    。
[答案](1)通一氧化碳 (2)尾气处理
[解析](1)一氧化碳还原氧化铜实验前需先通CO排出装置内空气,然后再点燃酒精灯,防止发生爆炸;(2)实验尾气中含有一氧化碳,排放到空气中会污染空气, 在C处增加一个点燃的酒精灯, 是为了处理尾气,防止空气污染。
(第18题图) (第19题图)
19、A~E为初中科学中常见的物质,其中A能使带火星的木条复燃,E的浓溶液能使小木棒变黑,它们的反应转化关系如图所示(图中部分生成物未标出)。
(1)气体单质A的化学式是   ,金属单质B的化学式是   。
(2)金属铁与蓝色溶液D反应的化学方程式是   。
[答案](1)O2;Cu (2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
[解析](1)A能使带火星的木条复燃,说明为氧气,E的浓溶液能使小木棒变黑,则E为硫酸,E与黑色固体C反应生成蓝色溶液D,C为金属B与氧气反应生成,则C为氧化铜,B为铜;(2)蓝色溶液D为硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜,化学方程式是 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
20、小敏为探究铁制品锈蚀的条件,并进行如下实验:
步骤1:利用图甲所示装置,将干燥的氧气从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满氧气后,在导管b处连接一活塞推至底部的注射器,收集20mL氧气后在导管a处连接乳胶管并用止水夹夹紧,如图乙所示。
步骤2:一段时间后,观察U形管内的铁丝,其现象如下表所示:
观察对象 ①干燥的普通铁丝 ②潮湿的普通铁丝 ③潮湿的纯铁丝
现象 没有明显变化 较多红褐色锈斑 没有明显变化
(1)铁制品锈蚀的条件之一是需要氧气,此实验中能支持此条件的现象   。
(2)通过对比   的实验现象,可以得出铁制品锈蚀与水有关;通过对比②③的实验现象还可得出铁制品锈蚀与金属的   有关。
(3)小敏还发现切过咸菜的铁质菜刀更容易生锈,他猜测可能是咸菜中的盐水加快了铁的锈蚀,于是他又设计了如图丙所示的实验。一段时间后,若观察到   (填实验现象),则可证明他的猜测是正确的。
[答案](1)③潮湿的纯铁丝接没有明显变化(2)①②;金属的纯度(或是否含杂质)
(3)U型管液面左低右高
[解析](1) 由③潮湿的纯铁丝接触水,但没有明显变化, 可推知铁生锈需要氧气。
(2)①干燥的普通铁丝因不接触水没有明显变化, ②潮湿的普通铁丝接触氧气和水,出现较多红褐色锈斑, 由此对比可证明铁生锈与水有关。 ②③铁丝的纯度不同,通过对比②③的实验现象还可得出铁制品锈蚀与金属的纯度(或是否含杂质)有关。(3)铁生锈消耗氧气,盐水加快铁丝生锈,则b试管中反应速率快,压强减小快,则通过丙实验中U型管液面出现左低右高的现象,可证明盐水加快铁的锈蚀。
21、工业上用铝土矿(含有Al2O3、SiO2,不考虑其它杂质)制取金属铝的基本流程如图所示:
(1)滤液Ⅰ中含有的阳离子是   (写离子符号)。
(2)Al2O3通电后产物是两种单质,写出该反应的化学方程式   。
(3)在生活中铝制品比铁抗腐蚀性好,原因是   。
[答案](1)H+、Al3+ (2)2Al2O3 4Al+3O2↑ (3)因为在空气中铝制品表面生成了一层致密的氧化物薄膜,所以铝制品比铁抗腐蚀性好
[解析](1)铝土矿中加入过量稀硫酸,氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水, 滤液Ⅰ中溶质成分为硫酸和硫酸铝,含有的阳离子是 H+、Al3+ 。(2) Al2O3通电后产物是两种单质, 则为氧气和铝,反应方程式为 2Al2O3 4Al+3O2↑ 。(3) 在生活中铝制品比铁抗腐蚀性好 ,是由于在空气中铝制品表面生成了一层致的氧化物薄膜,所以铝制品比铁抗腐蚀性好。
22、某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究(固定装置略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液。铜液:醋酸二氨合铜和氨水的混合液
(1)按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,先   。
(2)装置C中玻璃管的作用:   。
(3)反应一段时间后,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象:  。
(4)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,装置E、F的接口连接顺序:a连接   
(填“b”或“c”)。
[答案](1)检查装置的气密性 (2)调节压强 (3)D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊 (4)c
[解析](1)该反应需在密闭装置中进行, 按如图连接装置A﹣E,在装入试剂前,要先检查装置的气密性;(2) 装置C中玻璃管连接外界,其作用是调节压强。(3)一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应一段时间,观察到D中玻璃管内红色固体变成黑色,E中澄清的石灰水变浑浊 ,可证明一氧化碳与氧化铁发生了反应。(4) CO能溶于铜液 , 在装置E后再连接装置F,是为了吸收尾气中的CO,防止污染空气,为使药品充分接触,则a连接c。密的氧化物薄膜,所以铝制品比铁抗腐蚀性好。
23、某化学实验小组为了除去混在N2中的O2,将混合气体通过红热的铜丝网后,发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质,回收再利用铜丝网的讨论中,制定了下列方案。
请根据以上方案回答:
(1)混合气体通过红热的铜丝网后,铜丝网变黑的原因   (用化学方程式解释)。
(2)两种方案相比较,甲方案明显的不足之处是   。
(3)若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网,则回收的铜丝网a的质量   (填“<”、“>”或“=”)铜丝网b的质量。
(4)实验小组的同学发现,反应后烧杯中的液体有腐蚀性,应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌,最后得到的溶液中溶质为   。(填物质名称)
[答案](1)(2)没有处理尾气(3)>(4)硫酸亚铁
[解析](1)铜丝网变黑的原因:铜和氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为
(2)甲方案是利用CO来还原氧化铜,CO是有毒气体,需要进行尾气处理。乙方案中,可以用稀硫酸处理氧化铜,这是因为氧化铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,两种方案相比较,甲方案明显的不足之处是没有处理尾气。 (3)甲方案中:,可以将氧化成的氧化铜全部还原成铜单质。乙方案中:,氧化铜中的铜元素转化成了硫酸铜,若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网,则回收的铜丝网a的质量>铜丝网b的质量。 (4)实验小组的同学发现,反应后烧杯中的液体有腐蚀性,是因为溶液中含有硫酸铜和硫酸,加入过量的铁粉时,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因此最后得到的溶液中溶质为硫酸亚铁。
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